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《城镇污水管网系统数学模型构建技术指南》

编制说明

目次

一、编制背景、目的和意义1

二、编制过程3

三、标准编制原则和主要内容4

四、涉及专利情况5

五、预期效果5

六、同类标准对比5

七、重大分歧意见6

八、标准性质6

九、现行标准废止7

十、其他说明7

一、编制背景、目的和意义

（1）编制背景

1）城镇化进程中的管理需求

随着城镇化快速发展，污水管网系统面临高水位运行、外水入侵、

雨污混接等问题，导致溢流风险和水环境污染。传统管理方式难以应

对复杂工况，亟需通过数学模型实现科学分析与决策。例如，上海、

北京等地已先行制定地方标准，推动模型在排水规划、数字化升级中

的应用。

2）政策与行业驱动

一方面，国家“水污染防治行动计划”“双碳目标”等政策对水环境

质量提出更高要求，污水管网系统需实现精细化、动态化管控。另一

方面，国家层面推动水务行业数字化转型和“厂、站、网”一体化管理，

要求整合管网、泵站、污水厂等设施数据，构建模型以支持联合调度

与智慧监管。此外，《城镇污水管网系统改造技术指南》等文件（2024

年发布）明确提出提升管网效能的总体目标，数学模型成为技术支撑

的关键工具。

3）技术发展的必然性

国内外研究表明，数学模型可动态模拟污水流量、压力分布、污

染物浓度等参数，预测系统问题并优化控制策略，国际上已广泛使用

SWMM、InfoWorksICM等模型工具，但国内应用水平参差不齐，缺

1

乏统一的建模标准和技术规范，导致模型精度参差不齐，应用场景受

限。

2

（）编制目的

1）规范建模流程与技术要求

明确模型分类（如水动力模型、水质模型等）、数据收集标准（地

理信息、设施数据、监测数据等）及验证流程（参数率定、精度评定），

确保模型构建的科学性和可靠性。例如，上海市标准要求模型需涵盖

生活污水、工业废水、地下水渗入等多水源，并根据地区特点适当概

化。

2）支持智慧水务与决策优化

通过模型实现管网运行状态评估、内涝风险预测、实时调度方案

“”

制定等功能，为厂、站、网一体化管理提供量化依据。例如，北京

标准要求模型具备产流、汇流、水动力学等多模块协同能力，以提升

排水防涝决策质量。

3）推动行业标准化与数字化转型

统一模型构建工具选择标准、功能要求（可视化构模、拓扑分析）

及数据接口规范，促进水务行业信息化平台整合。例如，离线与在线

模型的分工设计（离线用于规划、在线用于应急）可适配不同管理场

景。

（3）编制意义

1）提升管理效能与环境质量

模型可精准识别管网瓶颈（如高水位区、雨污混接点），提出

2

改造优化方案，减少污水溢流和污染物入河风险，改善水环境质量。

北京案例显示，模型应用后内涝风险评估效率提升30%以上。

2）降低运维成本与风险

通过模拟不同预案（如极端降雨、泵站故障），提前制定应对

策略，减少应急抢修成本。例如，上海市通过模型优化调度方案，

污水厂能耗降低15%-20%。

3）支撑智慧城市与可持续发展

模型与GIS、SCADA等系统集成，推动智慧水务云平台建设，

为城市水系统韧性提升和“双碳”目标提供技术基础。长远来看，标

准化模型体系将加速水务行业数字化进程，助力国家新型城镇化战

略。

综上，该《技术指南》的编制是响应国家生态文明建设需求、

破解城镇污水治理瓶颈的重要举措。通过规范数学模型的应用，不

仅能够提升污水管网系统的运行效能，还将推动水务行业从经验驱

动向数据驱动转型，为城市水环境治理的现代化和智慧化提供核心

支撑。

二、编制过程

20241021

年月日，中华环保联合会正式批准立项《城镇污水

管网模型构建技术指南》团体标准。